有源橋式整流器的開關(guān)控制芯片設(shè)計.pdf

1、當今社會，能源日益緊缺，為了響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召，電子領(lǐng)域也興起了一股研究開發(fā)節(jié)能高效型電路結(jié)構(gòu)的熱潮。眾所周知，傳統(tǒng)的無源二極管橋式整流器在電力、電訊系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛，然而在高功率應(yīng)用中，二極管會消耗大量的功率，而且當采用低電壓輸入時，兩個固有的二極管壓降將大幅削減工作電壓，另外二極管的發(fā)熱損耗問題也不容小視。
　　針對以上問題，本文基于600V BCD工藝設(shè)計了一款有源橋式整流器的開關(guān)控制芯片。有源橋式整流器采用低損耗的N

2、型功率MOSFET管替代了傳統(tǒng)二極管，從而大大降低了整流電路的功率損耗并且也一定程度地增加了可用電壓，電源效率的提升使得對散熱的要求大大降低，因此也免除了笨重的散熱器，從而可使電源尺寸縮小。與傳統(tǒng)二極管全橋整流相比，有源橋式整流可實現(xiàn)高空間利用率和電源效率的整流，有很高的應(yīng)用價值，這也正是本論文的創(chuàng)新點所在。
　　本文首先分析各簡單整流結(jié)構(gòu)的基本原理，了解同步整流技術(shù)以及過零檢測技術(shù)，確立了有源橋式整流器的工作模式，提出了芯片的整

3、體模塊結(jié)構(gòu)，并詳細闡述了本芯片設(shè)計中一些關(guān)鍵部分的設(shè)計思路。隨后分別對過零檢測模塊和柵驅(qū)動模塊進行詳細地分析與設(shè)計，特別是柵驅(qū)動模塊，內(nèi)部子單元眾多，本文分別對柵驅(qū)動模塊的輸入級、死區(qū)時間產(chǎn)生、高端電平位移、低端延時匹配、欠壓保護和輸出級這六個子單元進行詳細地分析與設(shè)計，并分別進行了仿真。在完成各個模塊及模塊內(nèi)部子單元的分析設(shè)計后，利用仿真軟件對有源橋式整流器的整體電路進行仿真，以確保其整流功能滿足設(shè)計指標。最后給出了本設(shè)計成功利用功率